基于ae的化工廠有毒氣體擴散應(yīng)急系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-08 00:29本頁面
【正文】 技術(shù)和手段被應(yīng)用于研究工作中。任建國等[3]覺得高斯煙團模型，高斯煙羽模型，Sutton模型，BM(Britter and McQuaid)模型，及FEM3 模型(3D Finite Element Model，三維有限元計算模型)等，丁信偉等[4]在綜述危險性氣體擴散模型時也將這幾種模型作為重點進行了介紹。吳笑等[5]為了解決現(xiàn)有模型在動態(tài)擴散過程中的不適用性問題，往往停留在理論層面，在實際情況中的應(yīng)用較少。在常用的氣體擴散模型中，除高斯擴散模型具有計算簡單、物理意義明顯的特點外，其它模型在實際應(yīng)用過程中都涉及到大量的數(shù)據(jù)分析和處理，不借助計算機程序難以完成[6]。Arystanbekova NK[8]用笛卡爾坐標(biāo)系代替單個直角坐標(biāo)系，將高斯煙羽模型應(yīng)用于復(fù)合點源的濃度計算中，同時修正了煙云的有效高度。何寧[10]從事故救援的角度，提出了這種基于高斯模型的有毒氣體泄露擴散方法。蔣軍成等[12]覺得高斯模型穩(wěn)定條件是假設(shè)在正式場景下的難以成立，對地形因素的思考也很簡化，針對上述堅信開發(fā)出了變氣象條件下的改進高斯煙團疊加模型。在工業(yè)革命早期，工業(yè)發(fā)達的國家就開始看重應(yīng)急指揮的問題。特別是進入90 年代以后，很多工業(yè)國家把應(yīng)急工作作為維護社會的穩(wěn)定，促進經(jīng)濟的增展，維護人民的生活水平重要工作內(nèi)容[14]。 論文主要研究內(nèi)容本化工廠有毒氣體監(jiān)視和預(yù)警信息系統(tǒng)基于VS2008+，采用高斯煙團擴散模型。在地圖上先找出相應(yīng)的化工廠，并通過ArcGIS在滁州市的底圖圖上標(biāo)志出來，作為本系統(tǒng)所要研究的基本信息點。 論文技術(shù)路線論文技術(shù)路線如圖11所示：圖11 系統(tǒng)技術(shù)圖 論文章節(jié)安排本文共有五個章節(jié)，各章的內(nèi)容和組織如下第一章是引言，主要論述論文的選題背景、選題依據(jù)、研究內(nèi)容和大致的技術(shù)流程。第三章是對系統(tǒng)總體設(shè)計，首先要進行需求分析，將系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)展現(xiàn)出來以及對系統(tǒng)進行總體的結(jié)構(gòu)體系和詳細的能模塊的設(shè)計。第五章是系統(tǒng)研究成果和討論，對論文研究成果來進行總結(jié)，提出系統(tǒng)研究過程中存在的不足，并且對系統(tǒng)下一步繼續(xù)研究工作有展望。缺點：該模型不適合應(yīng)用在可燃氣體泄漏擴散，要不然會產(chǎn)生較大誤差。缺點：缺少考慮煙羽的特性即隨著污染物排放特性以及氣象條件時刻發(fā)生著變化，可使用范圍小。缺點：缺乏對毒氣源相關(guān)參數(shù)的考慮。高斯煙團擴散模型在50年代被廣泛的用來研究物質(zhì)擴散濃度分布。由于該模型利用統(tǒng)計方法進行核算，適用點源擴散的物質(zhì)泄漏模式。（2）高斯煙團模型公式 （21）其中：C——任意點污染物濃度() Q——源強(單位時間污染物的排放量，) u——平均風(fēng)速() t——時間（s） 、——X，Y，Z方向的擴散參數(shù) 、——煙團中心坐標(biāo)（3）高斯煙團模型影響因子：圖21 高斯煙團模型影響因子l 毒氣源參數(shù)：圖22 毒氣源參數(shù) 毒氣源參數(shù)的設(shè)置： 此參數(shù)的設(shè)置包括工廠信息與毒氣源信息： ①.事故點信息：事故點坐標(biāo)獲取、毒氣泄漏口內(nèi)徑、泄漏口風(fēng)速及泄漏出口濃速。 通過上述參數(shù)的設(shè)定及相應(yīng)環(huán)境大氣溫度、大氣壓力來求出毒氣排放的幾何高度， 為求有效排放高度提供基礎(chǔ)。通過上述及此些參數(shù)的設(shè)置，我們可求出相應(yīng)的平均風(fēng)速、有效源高、大氣穩(wěn)定度的設(shè)置及擴散參數(shù)的選取。風(fēng)速的廓線是隨高度而變化的。在大氣的擴散中，要掌握煙囪出口處和煙囪的有效高度處的平均風(fēng)速。冪函數(shù)的風(fēng)速線模式是基于在中性層，近地層，平坦的下墊面條件下推算出來的。我國規(guī)定的《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法》提供的相應(yīng)計算公式如下：a：當(dāng) （26） b：當(dāng) （27）其中： u——煙囪出口處的環(huán)境平均風(fēng)速，； ——煙囪出口處的風(fēng)速，； ——鄰近氣象站的側(cè)風(fēng)儀所在的高度（），常為10m； ——煙囪出口處的高度（m）； m見下表21。事實上，泄漏源的有效高度是等于泄漏煙云抬升的高度加上泄漏源的幾何高度。有效源高： ——泄漏源幾何架高；其中，——煙云抬升高度。其中A——極不穩(wěn)定，B——不穩(wěn)定，C——微不穩(wěn)定，D——中性，E——微穩(wěn)定，F(xiàn)——穩(wěn)定。如下圖： 太陽高度角 （地理緯度，傾角） 輻射等級 穩(wěn)定度 （加地面風(fēng)） 云量圖24大氣穩(wěn)定度的推導(dǎo)表23為大氣穩(wěn)定度的等級總云量/低云量夜間太陽高度角15≤3535≤65654/≤421+1+2+35—7/≤410+1+2+3≥8/≤4100+1+1≥7/5—70000+1≥8/≥800000表24太陽輻射登記劃分地面風(fēng)速/太陽輻射等級+3+2+1012≤AA～BBDEF2～A～BBCDEF3～BB～CCDEE5～CC～DDDDD≥6CDDDDD ④.擴散系數(shù)的選取與排放高度有關(guān)的擴散參數(shù)（；）國際原子能機構(gòu)（IAEA）根據(jù)原聯(lián)邦德國于利希核中心和卡爾斯魯厄核中心在氣象鐵塔上驚醒的高架放示蹤實驗數(shù)據(jù)，推薦一個適用于大粗糙度和高架源（≈1m）的彌散系數(shù)公式（如下表），借助此來計算出得到相應(yīng)的擴散參數(shù)。對于此本模擬在借助高斯煙團模型的基礎(chǔ)上，也充分的考慮了毒氣演變的空間性以及時序性，提出了算法：通常情況下，在氣體泄漏事件的搶救過程中，人們更關(guān)注地面危險氣體最大濃度。t為時間因子，x為風(fēng)向距離，假設(shè)泄漏點在地面附近，則Z=0得到公式9： （28）據(jù)資料表明，毒氣一旦擴散甚至在幾千米內(nèi)都會導(dǎo)致致命傷害。 第一步是計算出各個等濃度曲線代表濃度值，公式如下： =安全濃度+ (最大濃度安全濃度) （29） 其中，i = 0 to n等級劃值，n為等級值； 第二步計算濃度等值點。第三步將獲取的點集進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 AE組件開發(fā)技術(shù)AE是一個面向開發(fā)者的二次開發(fā)功能組件包，所以被定位為一套嵌入式的GIS產(chǎn)品。AE可以為用戶提供基礎(chǔ)制圖以及綜合動態(tài)G
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